Цераский один из пионеров применения фотографии в астрономии. Основал московскую школу астрофотометрии. В 1887 построил фотометр (на основе фотометра Целльнера), с которым измерил яркость звезд в околополярной области и в нескольких звездных скоплениях. В 1903 оригинальным способом очень точно определил видимую звездную величину Солнца. Осуществил важные эксперименты по определению температуры Солнца, оценил ее нижний предел. Организовал в Московской обсерватории систематические поиски и изучение переменных звезд фотографическим путем, начатые в 1895 на сконструированном им короткофокусном широкоугольном астрографе. К настоящему времени Московская «стеклянная библиотека» является одной из самых богатых в мире.
В 1885 открыл ночные светящиеся облака («серебристые облака»), наблюдал их на протяжении 18851892 и нашел их среднюю высоту. Предложил аналитический метод определения координат метеорного радианта и метод определения угловой скорости метеоров. Занимался усовершенствованием астрономических приборов: изобрел окуляр, удобный для детального изучения солнечных пятен; сконструировал кассету для получения на гелиографе снимков в определенном масштабе, разработал специальный гелиометр для измерения величины сжатия Солнца. В 18911903 осуществил перестройку Московской обсерватории, оснастил ее современным оборудованием.
Умер Цераский близ г.Подольска (Московской обл.) 29 мая 1925.
Перель Ю.Г. Выдающиеся русские астрономы. М. Л., 1951
Блажко С.Н. Витольд Карлович Цераский. Жизнеописание. В кн.: Цераский В.К. Избранные работы по астрономии. М., 1953
Воронцов-Вельяминов Б.А. Витольд Карлович Цераский. Научная деятельность. В кн.: Цераский В.К. Избранные работы по астрономии. М., 1953
Еремеева А.И. Памятные даты отечественной и мировой астрономии в 1974 г. Астрономический календарь на 1974. М., 1973
Иванов К.В. Живое слово о В.К.Цераском. Земля и Вселенная, 1993, № 5